10个甘蔗新品种在海南临高的丰产性及黑穗病抗性鉴定
2019-09-11蔡文伟熊国如彭李顺曹峥英杨本鹏
蔡文伟, 熊国如, 曾 军, 彭李顺, 曹峥英, 杨本鹏
(中国热带农业科学院热带生物技术研究所/农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室, 海南 海口 571101)
甘蔗品种丰产性、适应性及抗病性的鉴定对新品种的合理布局、加快推广应用具有重要的意义[1]。本研究通过2年新植1年宿根大田比较试验,研究分析了10个甘蔗品种的主要农艺性状及黑穗病感病情况,同时用混合冬孢子人工接种盆栽试验对这些品种进行了黑穗病抗性鉴定。
1 材料与方法
1.1 材 料
参试品种有桂糖30号、桂糖29号(广西农科院甘蔗研究所提供)、福农38号、福农40号(福建农林大学甘蔗研究所提供)、云蔗01-1413、云蔗03-258(云南农科院甘蔗研究所提供)、粤甘24号、粤甘26号(广州甘蔗糖业研究所提供)、柳城05-136(广西柳城县甘蔗研究中心提供))、新台糖22号(对照品种,以下简称ROC 22)。
1.2 方 法
1.2.1大田试验
试验地点位于海南省临高县皇桐镇,试验地土壤为红壤土、肥力中等、地力均匀、地面平整、排灌良好、前茬为甘蔗。试验采用随机区组设计,设3次重复,每小区5行,行长10 m,行距1 m,面积为50 m2。种植方式为横排种植,株距40 cm,种植密度为每667 m2双芽段种茎1 667株。新植蔗与宿根蔗的管理参照文献[2]中甘蔗的栽培技术部分进行。2012年3月8日第1年新植,于2013年2月20日砍收后进行宿根管理,2014年2月15日砍收。2013年2月29日进行第2年新植,并于2014年2月18日砍收。参照全国甘蔗品种集成示范试验实施方案进行相关数据的调查。
1.2.2黑穗病抗性鉴定
将大田采集黑穗病鞭子自然风干后抖落孢子粉装入牛皮纸袋,于4 ℃冰箱中保存备用。抗性鉴定前,先检测保存的黑穗病菌孢子粉的发芽率,然后调配成108孢子·mL-1的母液,备用。每个供试甘蔗品种取40个健康蔗芽,通过浸渍法进行人工接种。首先将母液稀释100倍得到黑穗病菌含量为106孢子·mL-1的浸泡液,将除去叶片的甘蔗茎段在装有浸泡液的大容器中浸泡10 min,侵泡后放置于阴凉处用湿报纸覆盖过夜,然后种植到塑料盆中。出苗后,观察黑穗病发病情况,直至发病终止。抗性等级划分采用Chao等[3]的分级标准(表1)。
表1 甘蔗黑穗病抗性等级标准
蔗茎累计发病率/%抗病反应型抗性等级0~3高抗(HR)14~6抗病(R)27~9抗病(R)310~12中抗(I)413~25中抗(I)526~35感病(S)636~50感病(S)751~75高感(HS)876~100高感(HS)9
表2 主要农艺性状调查结果
性状品 种桂糖29号桂糖30号福农38号福农40号云蔗01-1413云蔗03-258粤甘24号粤甘26号柳城05-136ROC22(ck)出苗率/%新植171.6764.8766.0372.8270.9069.8775.1368.2168.7269.49新植270.5168.5967.9570.6271.8571.1575.6471.8068.5972.44平均71.0966.7366.9971.7271.3870.5175.3970.0168.6670.97分蘖率/%新植1212.32145.88172.69178.77184.59192.12205.82157.30171.99187.77新植2198.39152.42167.50172.19193.71185.66198.06166.74163.12170.91平均205.36149.15170.10175.48189.15188.89201.94162.02167.56179.34宿根发株率/%170.95137.45158.57127.62162.98149.31160.25148.50155.35153.54株高/cm新植1265.3271.4276.4302.5281.4279.8256.5276.6277.6271.3新植2271.2270.4279.3297.7274.1286.2258.9274.3283.6277.9宿根267.7275.8283.2305.4282.5283.8252.3272.7278.2275.4平均268.1272.8279.6301.9279.3283.3255.9274.5279.8274.9茎径/cm新植12.672.682.722.862.732.742.632.782.752.77新植22.712.702.732.882.742.712.652.812.732.76宿根2.682.712.752.852.762.722.662.792.762.75平均2.692.702.732.862.742.722.652.792.752.76有效茎数/(条·hm-2)新植181600662006540069200686007020076400668007220074200新植285200626006660066200674007280073200682007580072400宿根82600634006820064600678006840076800690007460071000平均83133640676673366667679337046775467680007420072533
表3 蔗茎产量调查结果
品种新植1/(t·hm-2)比对照±/%新植2/(t·hm-2)比对照±/%新植平均/(t·hm-2)比对照±/%宿根/(t·hm-2)比对照±/%新宿平均/(t·hm-2)比对照±/%桂糖29号121.150.75133.2110.72127.185.30124.677.40126.345.98桂糖30号101.30-15.7696.87-19.4899.08-17.97100.81-13.1599.66-16.40福农38号104.98-12.70108.83-9.54106.90-11.49114.66-1.22109.49-8.15福农40号134.4111.78128.326.66131.368.76125.798.36129.518.64云蔗01-1413112.94-6.08108.88-9.50110.91-8.17114.53-1.34112.12-5.95云蔗03-258115.75-3.74120.12-0.16117.94-2.35110.49-4.82116.21-2.52粤甘24号108.80-9.52104.47-13.17106.14-12.12107.78-7.15106.35-10.79粤甘26号108.04-10.15113.42-5.73110.73-8.32114.98-0.95112.15-5.92柳城05-136118.98-1.06125.774.54122.381.32124.106.91122.953.14ROC22(ck)120.250120.310120.780116.080119.210
2 结果与分析
2.1 主要农艺性状
如表2所示,各品种出苗正常,2年新植平均出苗率在66.73%~75.39%之间,出苗最好的品种为粤甘24号,平均出苗率超过75%,最低的为桂糖30号;平均分蘖率大于200%的有桂糖29号和粤甘24号,大于对照的还有云蔗01-1413和云蔗03-258,平均分蘖率最低的为桂糖30号;各品种宿根发株率在127.62%~170.95%之间,发株率比对照高的有桂糖29号、云蔗01-1413、粤甘24号和福农38号,最低的品种为福农40号;新宿平均株高最高的为福农40号,该品种也是唯一平均株高大于300 cm的品种,株高最低的品种为粤甘24号,平均株高为255.9 cm,其余品种平均株高与对照相当;平均茎径比对照粗的有福农40号和粤甘26号,新宿平均分别为2.86 cm和2.79 cm,其余品种平均茎径比对照细;有效茎数最多的为桂糖29号,新植和宿根有效茎数都超过80 000条·hm-2,比对照多的还有粤甘24和柳城05-136号,其余品种平均有效茎低于对照。
2.2 蔗茎产量和蔗糖分情况
蔗茎产量(表3)高于对照的品种有福农40号、桂糖29号、柳城05-136号,新宿平均产量高于120 t·hm-2,增幅分别为8.64%、5.98%和3.14%,产量较低的品种有桂糖30号、粤甘24和福农38号,新宿平均产量低于110 t·hm-2,其余品种略低于对照。蔗糖分除福农40号和云蔗03-258比对照低外,其余品种均高于对照。含糖量(表4)最高的品种为桂糖29号,新宿平均较对照增幅12.02%,比对照高的还有福农40号和柳城05-136,其余品种都低于对照。
表4 蔗糖分调查结果
品种 蔗糖分/% 含糖量/(t·hm-2) 新植1新植2宿根新宿平均比对照增减±/%新植1新植2宿根新宿平均比对照增减±/%桂糖29号14.2314.3514.5714.385.7417.2419.1218.1618.1712.02桂糖30号14.0314.1213.8814.013.0114.2113.6813.9913.96-13.93福农38号13.9814.2114.1514.113.7514.6815.4616.2215.45-4.69福农40号12.9813.0513.1713.07-3.9017.4516.7516.5616.924.32云蔗01-141313.9714.3114.2814.194.3415.7815.5816.3615.90-1.97云蔗03-25813.2913.4813.5913.45-1.1015.3816.1915.3215.63-3.64粤甘24号14.1114.1514.3614.053.3115.2114.4915.1214.94-7.89粤甘26号13.7213.5813.7813.690.6614.8215.4015.8415.36-5.30柳城05-13613.4213.7513.8413.670.5115.9717.2917.1716.813.64ROC22(ck)13.6913.4713.6513.600.0016.6016.2115.8416.220.00
表5 人工接种和自然条件下黑穗病发病情况调查结果
品种 人工接种 大田观测 新植发病率/%抗病反应型抗病等级宿根发病率/%抗病反应型抗病等级新植发病率/%宿根发病率/%桂糖29号5.00抗病(R)28.11抗病(R)30.001.48桂糖30号21.05中抗(MR)534.38感病(S)60.000.57福农38号15.79中抗(MR)522.22中抗(MR)50.993.33福农40号10.53中抗(MR)421.21中抗(MR)50.001.30云蔗01-14135.56抗病(R)221.43中抗(MR)50.001.67云蔗03-25815.00中抗(MR)525.71感病(S)60.002.50粤甘24号22.22中抗(MR)553.33高感(HS)80.001.68粤甘26号11.76中抗(MR)424.14中抗(MR)50.002.18柳城05-13620.00中抗(MR)530.56感病(S)60.000.81ROC22(ck)45.00感病(S)766.67高感(HS)83.7514.35
2.3 黑穗病抗性表现
人工接种和田间自然条件下供试甘蔗品种发病情况见表5。从表5可知,在人工接种条件下,只有桂糖29号在新植和宿根期的抗病反应型为抗病,抗病等级分别为2级和3级,表明该品种对黑穗病菌有较好的抗性,可以作为品种布局和育种材料加以利用。此外在新植期抗病反应型为抗病的还有云蔗01-1413,抗病等级分别为2级,但该品种在宿根期抗病反应型为中抗。田间自然条件下,新植期只有福农38号和对照品种发现有黑穗病感染,其它品种未发现有黑穗病,宿根期各品种都不同程度感染黑穗病,对照品种发病率超过14%,其它品种发病率都低于4%。人工接种和田间自然条件下对照ROC 22发病情况都最严重,说明该品种对黑穗病极为敏感,特别是宿根期。
3 讨论与结论
甘蔗黑穗病是世界上最主要的气传真菌病害之一,目前还没有有效防治药物。种植抗黑穗病品种已经被证明是控制该病害发生最为经济有效的措施[4]。本研究结果显示,不管是人工接种还是田间自然条件下,对照ROC 22都表现出较高的黑穗病感病率,说明该品种对黑穗病敏感,不适宜单一品种大面积种植。通过两新一宿大田试验,福农40号植株高大,产量最高,但该品种蔗糖分较低,两新一宿平均蔗糖份低于对照0.53个百分点,可作为育种材料。桂糖29号和柳城05-136两个品种在产量、蔗糖分及黑穗病抗性上优于对照,可在海南进一步扩大示范种植。